Energía especifica, tipos de flujo, fuerza específica, salto hidráulico en canales.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
“Norte de la Universidad Peruana”
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA SANITARÍA
SEDE CELENDÍN
“Año de la Lucha contra la Corrupción e Impunidad”
TEMA: Energía especifica, tipos de flujo, fuerza específica, salto hidráulico
en canales.
ALUMNOS:
DOCENTE:


Barboza Guevara, Olga Yakelin
Cachay Chávez, Michel Baltazar

Cachay Garrido, Rubén

Cotrina Muñoz, Meylin Araceli

Goicochea silva, Aymar Alexander

Mariñas Zelada, Alexandra Thalía
Ing. Espinoza Silva Lennin Enrique
CICLO:
VI
CURSO:
Mecánica de fluidos II
Celendín 17 de octubre del 2019
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA: EAPISA
ÍNDICE
páginas
I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 2
II. OBJETIVOS ............................................................................................................ 3
MARCO TEÓRICO ............................................................................................. 3
III.
1.
La energía específica .................................................................................................. 3
2.
TIPOS DE FLUJO EN CANALES ............................................................................... 7
2.1.
Permanente y no permanente ........................................................................... 7
2.2.
Uniforme y no uniforme ...................................................................................... 7
2.3.
Laminar y turbulento ........................................................................................... 8
2.4.
Crítico, subcrítico y supercrítico...................................................................... 8
FUERZA ESPECIFICA EN CANALES....................................................................... 9
3.
3.1. La función fuerza específica.................................................................................. 9
3.2. Características geométricas de la sección transversal ............................... 14
3.4.
Efecto de las pequeñas pendientes longitudinales .................................. 21
3. 5. la función fuerza específica reducida en canales (m') ................................ 22
SALTO HIDRAULICO EN CANALES ...................................................................... 25
4.
4.1.
Concepto de resalto hidráulico ...................................................................... 25
4.2.
Resalto hidráulico en canales ......................................................................... 26
4.3.
¿Cuándo se forma el Resalto Hidráulico? ................................................... 26
4.4.
¿Qué elementos forman el Resalto Hidráulico? ........................................ 28
4.
5. Longitud del resalto. ......................................................................................... 33
4.6. Tipos de resalto: ..................................................................................................... 35
4.7. Usos del Resalto Hidráulico ................................................................................ 36
IV.
CONCLUSIONES ............................................................................................. 37
V.
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 37
1
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I.
INTRODUCCIÓN
En ingeniería se denomina “canal” a una construcción destinada al transporte de
fluidos (generalmente utilizada para agua) y que, a diferencia de las tuberías, es
abierta a la atmósfera. También se utilizan como vías artificiales de navegación.
La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte
fundamental de la hidráulica en ingeniería. Cuando un fluido es transportado por
una tubería parcialmente llena, se dice que cuenta con una cara a la atmósfera,
por lo tanto, se comporta como un canal. El conocimiento empírico del
funcionamiento de los canales se remonta a varios milenios. En la antigua
Mesopotamia se usaban canales de riego, en la Roma Imperial se abastecían de
agua a través de canales construidos sobre inmensos acueductos, y los
habitantes del antiguo Perú construyeron en algunos lugares de los Andes
canales que aún funcionan. El conocimiento y estudio sistemático de los canales
se remonta al siglo XVIII, con Chézy, Bazin y otros que mencionaremos en el
desarrollo del tema.
Muchos ejemplos de canales abiertos se presentan en la naturaleza y en
sistemas diseñados para proveer de agua a comunidades o transportar el agua
de una tormenta o el drenaje de forma segura .Los ríos y las corrientes son
ejemplos obvios de canales naturales .Los drenajes de lluvia en los edificios y en
los lados de las calles transportan agua de lluvia .Las coladeras, normalmente
ubicadas bajo las calles ,colectan el escurrimiento de las calles y lo conducen a
la corriente principal o a una zanja o canal hechos por el hombre .En la industria
los canales abiertos se utilizan con frecuencia para transportar agua empleada
como refrigerante de los intercambiadores de calor o enfriadores de los sistemas
mecanizados.( WHITE , F,2008)
En el presente informe desarrollaremos algunos aspectos relevantes que
debemos conocer sobre canales abiertos desde la perspectiva de la mecánica
de fluidos.
2
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II.
OBJETIVOS

Fundamentar Como es la energía específica en canales.

Describir los tipos de flujo que se dan en canales.

Estimar la fuerza especifica que se produce en canales

Especificar el salto hidráulico en canales.
III.
MARCO TEÓRICO
1. La energía específica
La energía específica en la sección de un canal se define como la energía por
masa de agua en cualquier sección de un canal medido con respecto al fondo
del canal, esto es:
V2
E  YCos  
2g
(1)
Para un canal de pequeña pendiente y: Tirante, Cos  = 1 y  = 1. Lo cual
indica que la energía específica es igual a la suma de la profundidad del agua y
la altura de velocidad.
E Y 
V2
2g
(2).
Para un canal de cualquier forma y área hidráulica A, con V 
Q2
E Y 
2gA2
Q
A
(3).
Suponiendo que Q es constante y A es función del tirante, entonces la energía
específica solo depende del tirante.
3
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Definiremos el caudal por unidad de ancho o caudal unitario (q) como: q 
Q
b
(4)
donde:
q = Gasto unitario.
Q = Caudal Total.
b = Ancho del canal.
La velocidad media se expresa:
V 
q
y
(5)
Donde:
V = velocidad media.
q = gasto unitario.
y = tirante de agua.
Esto se introduce en la ecuación (2) y produce la siguiente relación entre q y E:
E  y
q2
2gy 2
(6)
Se puede ver que para una sección dada de un canal y un caudal Q la energía
especifica en la sección de una función de la profundidad del flujo solamente.
Cuando la profundidad del flujo se dibuja contra la energía específica para una
sección dada del canal y para un caudal constante se obtiene la curva de energía
específica (ver figura No. 1a). Esta curva tiene dos partes AC y CB. La parte
AC se aproxima al eje horizontal asintóticamente hacia la derecha. La parte CB
se aproxima a la línea OD a medida que se extiende hacia arriba y a la derecha.
La línea OD es una línea que pasa a través del origen y tiene una inclinación de
45º donde E = y.
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La curva muestra que, para una energía específica dada hay dos posibles
profundidades alternas, por ejemplo, la cota inferior y en el punto C la energía
específica es un mínimo (Emin), para el cual existe un solo valor del tirante el
cual es conocido como profundidad crítica yc.
Si los caudales cambian, la energía específica cambiará en consecuencia. Las
curvas A’B’ y A”B” (ver figura No. 1b) representan posiciones de la curva de
energía específica cuando el caudal es menor y más grande respectivamente,
que el caudal usado para la construcción de la curva AB. Cuando la profundidad
del flujo es más grande que la profundidad crítica (y1 > yc), la velocidad del flujo
es menor que la velocidad crítica para la correspondiente descarga (V < Vc), y
entonces, F < 1, el flujo es subcrítico (tranquilo). Cuando la profundidad del flujo
(y2 < yc) menor que la profundidad crítica. La velocidad del flujo será mayor que
la velocidad crítica (V > Vc), el flujo es supercrítico (torrencial).
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El estado crítico del flujo ha sido definido como la condición para la cual el
número Froude es igual a la Unidad (F = 1), la velocidad del flujo es igual a la
velocidad crítica
(V =Vc), la profundidad del flujo es igual a la profundidad crítica, donde:
Yc  3
q2
g
(7)
1
 q2 3
2
Yc  E min   
3
 g
Ec 
3
* Yc
2
(8)
(9)
La discusión anterior sobre energía específica en canales rectangulares o
canales anchos, puede ser resumida en los siguientes puntos:
1. Una condición de flujo dada (es decir, un cierto caudal unitario fluyendo a una
cierta profundidad), queda completamente, determinada por dos cualesquiera
de las variables y, q, V y E, excepto por la combinación q y E, la cual
producirá, en general dos profundidades de flujo.
2. Para cualquier valor de E existe una profundidad crítica, dada por la ecuación
8, para la cual el caudal unitario es máximo.
3. Para cualquier valor de “q” existe una profundidad crítica dada por la ecuación
7, para la cual la energía específica es mínima.
4. Cuando ocurre el flujo crítico, la ecuación Yc 
2
E , así como la ecuación
3
Vc  g * Yc se cumplen simultáneamente, y la carga de velocidad es igual a
2
V
Y
la mitad de la profundidad de flujo c  c
2g
2
5. Para cualquier condición de flujo dada, siempre que sea diferente de la crítica
existe otra profundidad alterna, para la cual el mismo caudal unitario puede
ser conducido con la misma energía específica (CRESPO, A, 2006).
6
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2. TIPOS DE FLUJO EN CANALES
2.1. Permanente y no permanente
El flujo es permanente cuando en una misma sección del canal, las
características hidráulicas permanecen invariables en el tiempo.
𝜕𝐴
𝜕𝑡
=0,
𝜕𝑦
𝜕𝑡
= 0,
𝜕𝑣
𝜕𝑡
=0
El flujo es no permanente cuando en una misma sección del canal, las
características hidráulicas cambien con el tiempo.
𝜕𝐴
𝜕𝑡
≠0,
𝜕𝑦
𝜕𝑡
≠ 0,
𝜕𝑣
𝜕𝑡
≠0
2.2. Uniforme y no uniforme
Uniforme, cuando en un mismo instante, las características hidráulicas son las
mismas en cualquier sección del canal.
𝜕𝐴
𝜕𝑡
=0,
𝜕𝑦
𝜕𝑡
= 0,
𝜕𝑣
𝜕𝑡
=0
No uniforme (flujo variado), cuando en un mismo instante, las características
hidráulicas son diferentes en cualquier sección.
𝜕𝐴
𝜕𝑡
≠0,
𝜕𝑦
𝜕𝑡
≠ 0,
𝜕𝑣
𝜕𝑡
≠0
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- Gradualmente variado, cuando las características hidráulicas
varían
gradualmente de una sección a otra. Esta variabilidad se aprecia entramos
bastante largos.
- Rápidamente variado, cuando las variaciones en las características son
bastante apreciables en tramos muy cortos.
2.3. Laminar y turbulento
- Laminar, cuando el número de Reynolds es menor a 500 (R < 500).
- Turbulento, cuando el número de Reynolds es mayor a 1000 (R > 1000).
- Flujo critico cuando: 500 < R < 1000.
2.4. Crítico, subcrítico y supercrítico.
Clasificación de acuerdo al número de FROUDE
El estado de flujo en canales abiertos está gobernado por efectos de viscosidad
y gravedad relativa a las fuerzas de inercia del flujo. El efecto de la gravedad se
representa por una relación de las fuerzas de inercia a las fuerzas de gravedad.
Esta relación se define por el número de Froude y es el cociente entre la
viscosidad media y la celeridad relativa de onda dinámica.
F=
𝑉
√𝑔∗𝐷
𝐴
, D=𝑇
- Crítico: F=1
- Subcrítico: F<1
- Supercrítico: F>1
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3. FUERZA ESPECIFICA EN CANALES
3.1. La función fuerza específica
Para estudiar el transporte de cantidad de movimiento en la dirección paralela al
fondo de un canal con flujo permanente e incompresible, se considera un
volumen de control (figuras 1 y 2) y se obtiene1:
Donde:
Ai: área mojada de la sección inicial del volumen de control.
Af: Área mojada de la sección transversal final.
Fpf: Fuerza debida a la presión en la sección final del volumen de control.
Fpi: Fuerza debida a la presión en la sección inicial del volumen de control.
Fe: Fuerza externa que actúa sobre el volumen de control.
W: peso del líquido contenido en el volumen de control.
𝛽: coeficiente de corrección de cantidad de movimiento o de Boussinesq.
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Donde β es el coeficiente de corrección de cantidad de movimiento de
Boussinesq, que aquí se considerará constante e independiente de la sección
estudiada y de la altura del flujo. Si se requiere tener en cuenta esta variación,
puede seguirse el procedimiento indicado por Naranjo. Este coeficiente
transforma el flujo de la cantidad de movimiento a través de la sección, donde
existe una distribución de velocidad (Vh), en términos de la velocidad media del
flujo en la sección (V), que a su vez se obtiene con la continuidad del flujo
volumétrico (v=Q/A):
Donde:
A: área mojada de la sección transversal del canal.
Vh: función velocidad en términos de la distancia h desde el fondo.
V: velocidad media del flujo en la sección.
Si se reordenan los términos de (1) y se divide por el peso específico2, se llega
a la siguiente expresión:
Donde:
g: aceleración gravitacional local
∀: Volumen del líquido dentro del volumen de control.
𝛾: Peso específico del líquido.
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A cada término entre paréntesis se le conoce como la fuerza específica en la
sección, y se denota con la letra M:
Esta expresión reúne el empuje específico estático que ejerce el resto del flujo
sobre el volumen de control y el empuje específico dinámico en la sección, que
es el flujo de cantidad de movimiento a través de ésta.
La fuerza estática total en la sección es:
Ahora, si se puede ignorar la curvatura de las líneas de corriente (Naudascher,
2001) y se acepta la distribución uniforme de la velocidad, la fuerza estática
sobre la sección se puede obtener con:
Donde la presión en el centro de área es:
Donde:
: Profundidad hasta el centro de área.
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Además se tiene que la profundidad del centro de área es una fracción particular
de la altura del flujo en la sección, que depende de la forma y tamaño de la
sección transversal:
Donde:
K: fracción de profundidad del centro de área en la sección respecto a la
profundidad del flujo.
h: profundidad de flujo en la sección, perpendicular al fondo del canal. Ordenada
de la sección parabólica.
De manera que:
Y con (4) se obtiene la función fuerza específica o ímpetu (Newton, 1687) en la
sección:
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3.2. Características geométricas de la sección transversal
La figura 3 ilustra los principales elementos geométricos en una sección
transversal perpendicular al fondo del canal, a partir de los que se establecen las
relaciones geométricas de interés que se muestran en la tabla 1:
Donde:
T: ancho de la superficie libre en la sección transversal.
D: profundidad hidráulica en la sección.
A: área mojada de la sección transversal del canal.
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En la tabla 1 se aprecia que las características geométricas de las secciones
rectangular (zi=zd=0) y triangular (b=0) son casos particulares de la sección
trapecial, que es aquella donde dos lados son paralelos entre sí, en este caso el
fondo (b) y la superficie libre (T).
3.3. Características de la función fuerza específica
La función fuerza específica (10) tiene dimensiones de longitud al cubo y está
definida para todo valor no nulo de la profundidad (figura 4).
La fuerza específica es asintótica a la profundidad cero, tiene concavidad
positiva en el dominio positivo, tiene un punto de inflexión (d2M/dy2=0) en un valor
negativo de la profundidad y un intercepto (M=0) en la profundidad negativa que
cumplen lo expresado en (14):
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Donde:
Ainf: área mojada de la sección para el punto de inflexión de la función fuerza
específica
Aint: área mojada del flujo en el intercepto de la función fuerza específica
Tinf: ancho de la superficie libre en el punto de inflexión de la función fuerza
específica.
hinf: profundidad de flujo en la sección para el punto de inflexión de la función
fuerza específica.
hint: profundidad de flujo en el intercepto de la función fuerza específica.
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En los casos particulares de secciones rectangular y triangular el punto de
inflexión coincide con el intercepto. La función fuerza específica (10), en el rango
de valores positivos de la profundidad, tiene un valor mínimo relativo a una
profundidad que se conoce como profundidad crítica y a esa fuerza específica
se le conoce como fuerza específica crítica o mínima. Para un valor dado de la
fuerza específica existen tres profundidades que lo satisfacen. Si el tal valor dado
es mayor que la fuerza específica mínima, existirán tres valores de profundidad
que satisfacen la función, dos positivos diferentes entre sí y uno negativo. Si la
fuerza específica es la mínima, habrá dos valores de profundidades positivas
iguales entre sí, que corresponden precisamente a la profundidad crítica, y una
profundidad negativa. Si la fuerza específica es menor que la mínima, la solución
estará formada por una pareja de valores complejos conjugados entre sí y por
un valor negativo de la profundidad. Para todo valor de M mayor que el mínimo,
existen dos posibles profundidades positivas de flujo que se conocen como
profundidades conjugadas: una de ellas, mayor que la profundidad crítica, es la
profundidad secuente, que corresponde al estado subcrítico y la otra, menor que
la profundidad crítica, está asociada al estado supercrítico del flujo.
La fuerza específica mínima es el ímpetu mínimo que se requiere en una sección
de flujo para mantener el movimiento del flujo. Si el impulso en una sección es
inferior a este valor mínimo, el flujo se remansa para acumular mayor cantidad
de movimiento que a su vez permita transportar la masa fluida. Mientras se
acumula esa cantidad de movimiento, el flujo deja de ser permanente y seconoce
como flujo no permanente.
Si la ecuación que describe el comportamiento de la función fuerza específica
(10) se deriva con respecto a la profundidad de flujo, se obtiene:
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Donde:
y: profundidad de flujo, paralela al eje vertical
Combinar esta expresión con (11), (12) y la continuidad del flujo, permite obtener,
en condiciones de fuerza específica mínima4 (dM/dy=0):
Donde:
Vc: velocidad crítica en la sección
Tc: ancho de la superficie libre crítico.
Ac: área mojada crítica de la sección transversal del canal.
hc: profundidad crítica del flujo en la sección perpendicular al fondo del canal.
Y por consiguiente:
que no es más que una forma del número de Froude para el estado crítico de
flujo, en el sentido de la fuerza específica mínima, diferente del criterio crítico a
partir del flujo de energía, o del flujo de masa (Naranjo, 2000)5.
De esta manera, puede definirse el número de Froude así:
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Fβ: número de Froude para flujo de cantidad de movimiento (Boussinesq).
Y convertirlo a una expresión que contenga sólo elementos geométricos:
Con la expresión general para la fuerza específica (10) en la condición mínima,
combinada con (19), también en estado crítico, se obtiene:
Donde:
M: fuerza específica mínima.
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Las expresiones generales encontradas se pueden evaluar para algunas
secciones transversales particulares y así obtener los resultados indicados en
la tabla 2.
Tanto en la tabla 2 como en la tabla 1 y en las demás que se presentarán puede
apreciarse que las secciones rectangular y triangular son casos particulares de
la sección trapecial.
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3.4. Efecto de las pequeñas pendientes longitudinales
La tabla 3 muestra algunos valores de interés asociados a pequeños ángulos de
inclinación longitudinal.
Los valores consignados en la tabla 3 muestran que para canales con
pendientes tan altas, desde el punto de vista hidráulico, como 10%, se obtienen
correcciones de altura de flujo insignificantes, representada por cos θ.
El efecto de la corrección simultánea de la presión y la altura de flujo por
pendiente, representada por cos2 θ, indica que, con pendientes inferiores a 7,1%,
se refleja en magnitudes inferiores a la centésima. Así mismo, para pequeñas
inclinaciones de los canales, inferiores al 7%, se observa la igualdad entre el
ángulo, el seno, la tangente y la pendiente. También se observa que para
pendientes inferiores a 0,5%, el efecto del peso del volumen de líquido en el
volumen de control, representado por sen (θ), empieza a ser insignificante. Por
supuesto que si en algunas circunstancias los efectos de la corrección para
algunas pendientes son insignificantes, no impide que esos valores puedan
calcularse si se requiere mayor pulcritud en los cálculos.
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Según lo anterior, se pueden transformar las expresiones reportadas en la tabla
2 para obtener las características de canales horizontales como se muestra en
la tabla 4.
3. 5. la función fuerza específica reducida en canales (m')
La función fuerza específica (10) adopta valores diferentes de acuerdo con el
caudal que transporta el canal. Se puede obtener una expresión adimensional e
independiente del caudal a partir de una reducción de las variables respecto a
las condiciones críticas.
Así, a partir del número de Froude (19), en estado crítico, se puede escribir:
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Ahora, la relación (21) se adopta como factor para obtener las formas
adimensionales de la función y las variables de flujo crítico se usan para definir
otras variables adimensionales, así:
Donde:
M´: fuerza específica reducida para la sección del canal.
y’: profundidad reducida para la sección del canal.
A’: área mojada reducida de la sección transversal del canal.
M: fuerza específica
De manera que es posible obtener, mediante la combinación de (10) con (21),
(22), (23) y (24):
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Donde:
hc: profundidad crítica del flujo en la sección perpendicular al fondo del canal.
Dc: profundidad hidráulica crítica en la sección.
Esta expresión es la función de fuerza específica reducida para cualquier sección
transversal de canal.
Mediante procedimientos análogos puede obtenerse la expresión para la fuerza
específica reducida en canales con otras secciones transversales, tal como se
muestra en la tabla 5.
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Finalmente, vale la pena resaltar que la ecuación para la fuerza específica
reducida (25), es adimensional y representa una familia de curvas,
independientemente del caudal que circule por el canal y de su pendiente, y está
representada en la figura 5, para varias secciones transversales.
4. SALTO HIDRAULICO EN CANALES
4.1. Concepto de resalto hidráulico
El resalto o salto hidráulico es un fenómeno local, que se presenta en el flujo
rápidamente variado, el cual va siempre acompañado por un aumento súbito del
tirante y una pérdida de energía bastante considerable (disipada principalmente
como calor), en un tramo relativamente corto.
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4.2. Resalto hidráulico en canales
Ocurre en el paso brusco de régimen supercrítico (rápido) a régimen subcrítico
(lento), es decir, en el resalto hidráulico el tirante, en un corto tramo, cambia de
un valor inferior al crítico a otro superior a este. La figura siguiente muestra este
fenómeno.
4.3. ¿Cuándo se forma el Resalto Hidráulico?
Generalmente, el resalto se forma cuando en una corriente rápida existe algún
obstáculo o un cambio brusco de pendiente. Esto sucede al pie de estructuras
hidráulicas tales como vertederos de demasías, rápidas, salidas de compuertas
con descarga por el fondo, etc., lo que se muestra en la figura siguiente:
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4.4. ¿Qué elementos forman el Resalto Hidráulico?
En un resalto como el que se muestra en la figura siguiente se pueden realizar
las siguientes observaciones:
Antes del resalto, cuando el agua escurre todavía en régimen rápido, predomina
la energía cinética de la corriente, parte de la cual se transforma en calor (pérdida
de energía útil) y parte en energía potencial (incremento del tirante); siendo esta
la que predomina, después de efectuado el fenómeno.
En la figura anterior, las secciones (1) y (2) marcan esquemáticamente el
principio y el final del resalto. Los tirantes y1 y y2 con que escurre el agua antes
y después del mismo se llaman tirantes conjugados.
Dónde:
y2 = tirante conjugado mayor
y1 = tirante conjugado menor
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La diferencia: y2 – y1 es la altura del resalto y L su longitud; existen muchos
criterios para encontrar este último valor.
E1 es la energía específica antes del resalto y E2 la que posee la corriente
después de él. Se observa que en (2) la energía específica es menor que en (1)
debido a las fuertes pérdidas de energía útil que el fenómeno ocasiona; esta
pérdida se representa como: E1 – E2.
Se parte de las siguientes hipótesis simplificadoras: (MORAN, 1987)
El canal es rectangular de ancho b.
El fondo es horizontal.
La fuerza de rozamiento en paredes y fondo es cero.
La distribución de velocidades es uniforme (α = =β = l).
El flujo es paralelo o sea que rige la distribución hidrostática de presiones.
Ecuación de la cantidad de movimiento:
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Considerando ancho unitario:
Utilizando la ecuación de continuidad:
Resolviendo esta ecuación para Y1:
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Al final se obtiene:
La relación entre los valores Y1 y Y2 es tal que conforme un tirante aumenta el
otro disminuye.
Se llama altura del resalto a la diferencia Y2 – Y1.
Se demuestra que se cumple la siguiente relación:
Para facilitar los cálculos se puede usar la gráfica adjunta.
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Perdida de carga
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4. 5. Longitud del resalto.
Un parámetro importante en el diseño de obras hidráulicas es la longitud del
resalto, que definirá la necesidad de incorporar obras complementarias para
reducir esta longitud y/o aplicar medidas de protección de la superficie para
incrementar su resistencia a las tensiones de corte.
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La longitud del resalto puede definirse como la distancia medida desde la cara
frontal del resalto y1 hasta un punto en la superficie inmediatamente aguas abajo
del remolino y2. Los datos experimentales sobre la longitud del resalto pueden
graficarse mediante el número de Froude F1 contra la relación adimensional L/
(y2 y1), L/y1 o L/y2. La curva resultante de la gráfica F1 versus L/y2 muestra la
regularidad de una parte plana para el rango de los resaltos bien establecidos.
Localización del resalto. El resalto hidráulico se da en un flujo supercrítico
cuando su profundidad cambia abruptamente a su profundidad secuente, en
pocas palabras el resalto ocurrirá en un canal horizontal rectangular si la
profundidad inicial, la profundidad secuente y el número de Froude de
aproximación satisfacen la siguiente ecuación:
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4.6. Tipos de resalto:
De acuerdo a los estudios del U.S. Bureau of Reclamation los resaltos se pueden
clasificar según el número de Froude como sigue:
Tabla N°1. Sacado de (MÓNICA LILIANA DÍAZ CAMARGO, 2009)
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4.7. Usos del Resalto Hidráulico
Además de su mérito como disipador natural de energía, el resalto hidráulico
tiene muchos otros usos prácticos, entre los cuales se pueden mencionar los
siguientes:
a) Prevención o confinamiento de la socavación aguas debajo de las estructuras
hidráulicas donde es necesario disipar energía.
b) Mezclado eficiente de fluidos o de sustancias químicas usadas en la
purificación de aguas, debido a la naturaleza fuertemente turbulenta del
fenómeno.
c) Incremento del caudal descargado por una compuerta deslizante al rechazar
el retroceso del agua contra la compuerta. Esto aumenta la carga efectiva y
con ella el caudal.
d) La recuperación de carga aguas debajo de un aforador y mantenimiento de
un nivel alto del agua en el canal de riego o de distribución del agua. (Civil,
2011)
36
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IV.
CONCLUSIONES

Se logró fundamentar como es la energía específica en canales.

Se describieron los tipos de flujo que se dan en canales.

Se logró estimar la fuerza especifica que se produce en canales

Se especificó el salto hidráulico en canales.
V.
BIBLIOGRAFÍA

WHITE , F. “Mecánica de fluidos" Ed. McGraw Hill ( 2008 )

CRESPO , A. “Mecánica de fluidos” Ed. Thomson ( 2006 )

BARRERO RIPOLL, A., PÉREZ-SABORID SÁNCHEZ-PASTOR, M.
‘’Fundamentos y aplicaciones de la Mecánica de Fluidos’’ Ed. McGraw Hill (
2005 )

FOX - McDONALD “Introducción a la mecánica de fluidos" Ed. McGraw Hill
( 1989 )

CHOW, Ven Te (1959). Open-Channel Hydraulics. New York : McGraw-Hill,
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